和紅飛
(云南省怒江傈僳族自治州福貢縣住房和城鄉(xiāng)建設局 云南福貢 673400)
淺談軟土地區(qū)深基坑開挖防護措施
和紅飛
(云南省怒江傈僳族自治州福貢縣住房和城鄉(xiāng)建設局 云南福貢 673400)
現(xiàn)階段,建筑領域日漸繁榮,逐漸成為促進國民經(jīng)濟增長的重要支柱。隨著建筑工藝和施工技術的進步,深基坑開挖在建筑施工中的應用逐漸廣泛,尤其是土方開挖和基坑支護體系的設計與施工,更是與深基坑工程的施工密切相關。在深基坑開挖過程中,風險性高、復雜性高,在不同的水文地質(zhì)條件下,基坑工程的設計也不同。要想讓深基坑工程順利發(fā)揮作用,在設計過程中,應該做到具體問題具體分析,制定針對性強的高效施工方案。尤其是在軟土地區(qū),由于軟土地區(qū)的地質(zhì)條件所限,深基坑開挖工程更需要做好防護措施,確保深基坑工程的施工質(zhì)量。本文對軟土地區(qū)深基坑開挖的防護措施進行了探討。
軟土地區(qū);基坑支護;基坑開挖;護坡樁;防護措施
提到軟土地區(qū)的深基坑施工,由于軟土地區(qū)的土質(zhì)發(fā)育限制,深基坑工程的施工難度要遠遠大于其他地區(qū)的施工難度,施工質(zhì)量要求也更加苛刻。在軟土地區(qū),深基坑的施工過程中,必須對施工技術進行完善,并做好防護措施,確保基坑支護方式和基坑開挖方式選擇的科學性,加強深基坑施工過程的動態(tài)管理和控制,從而保證深基坑開挖工作的順利進行,確保建筑物的完全性和穩(wěn)定性。
1.1 綜合性
對于軟土地區(qū)的深基坑施工來說,明顯的綜合性是其顯著的特點之一。在深基坑施工過程中,直接會與土力學強度、變形和滲流相掛鉤,三個課題的相互融合,才能很好地實現(xiàn)對深基坑工程的處理[1]。綜合性也是深基坑工程區(qū)域性和個性的表現(xiàn)。此外,深基坑工程作為巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和施工技術的交叉學科,更使施工過程中的綜合性更加明顯。
1.2 風險性
對于軟土地區(qū)的深基坑施工來說,風險性也是其重要特點之一。在施工過程中,安全儲備不高,風險性相對來說會有所增加。另一方面,深基坑施工過程中所需要的施工技術具有很高的復雜性,施工過程中所涉獵的范圍也十分廣泛,發(fā)生事故的頻率也是居高不下。為此,加強深基坑施工過程中的監(jiān)測,完善深基坑施工的應急措施迫在眉睫。此外,由于深基坑工程的造價不菲,而且這也僅僅是臨時性的工程,所以在施工過程中,企業(yè)不愿意在這一方面投入太多資金,可是,萬一出現(xiàn)事故,所造成的經(jīng)濟損失和社會效益損失往往也是不可估量的。
1.3 施工條件差
在軟土地區(qū)進行深基坑施工,往往會對工程建設造成很大的困難,這主要是由于軟土地區(qū)的特殊性質(zhì)所決定的。在軟土地區(qū),地基土質(zhì)不佳,含水量大,淤泥層廣泛分布,深度大,在基坑開挖的過程中,施工條件相對不足,一旦在開挖過程中出現(xiàn)土體坍塌或基底隆起等問題,對基坑工程的施工質(zhì)量十分不利,甚至引起嚴重的工程事故。
1.4 區(qū)域性
在深基坑施工的過程中,區(qū)域性十分明顯。針對于不同的地基,基坑工程的差異性十分明顯。黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等這些地基的地質(zhì)和水文條件都有著鮮明的特點,所以必須在基坑開挖過程中結(jié)合具體的施工條件進行個性化的設計,做到因地制宜,具體問題具體分析,杜絕照搬照抄現(xiàn)象。
2.1 軟土地區(qū)深基坑施工的原則
針對于軟土地區(qū)的地質(zhì)水文特點,在深基坑開挖施工的過程中,應該嚴格按照相關規(guī)則中所規(guī)定的開挖原則,開展各項施工。在土方開挖的過程中,針對于軟土地區(qū)的特殊條件,應該采取先支撐后開挖的方法,在開挖過程中,應該切實實踐“分區(qū)、分層、分布、對稱、限時”這十字原則,杜絕超挖現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)過長期的實踐,在軟土地區(qū)的深基坑開挖過程中,根據(jù)土質(zhì)和基坑支護方式的差異,往往選擇的方案有盆式、中心島、全面分層式等方式[2]。
2.2 排水降水施工
在軟土地區(qū),含水量大,空隙較大是十分普遍的問題。在軟土地區(qū)的深基坑施工過程中,排水和降水工作是重要的施工環(huán)節(jié)。由于含水量過大,土體的抗剪強度、摩擦力以及土體內(nèi)聚力都會大打折扣,為此,在軟土地區(qū)的深基坑開挖過程中,如果超過3m,就應該通過將水管來進行必要的降水。為了防止土體顆粒被抽走,應該在水管內(nèi)壁設計過濾網(wǎng)。為了有效防止地下水滲入基坑,在土方開挖過程中,防滲處理措施也不容忽視,在實踐中,利用高壓噴粉和深層攪拌形成的水泥土墻發(fā)揮著重要作用。
2.3 軟土地區(qū)深基坑土方開挖施工
在軟土地區(qū)的深基坑工程施工過程中,土方開挖是重要的施工環(huán)節(jié),是保證深基坑施工質(zhì)量的關鍵因素之一。在實踐過程中,土方開挖必須按照嚴格的施工工序循序漸進,亂挖、超挖等問題一定要杜絕,從而保證基坑支護體系的受力平衡。在支護結(jié)構(gòu)搭建完成以前,應該預留一定的被動土,這是防止支護結(jié)構(gòu)變形的重要手段,在開挖工作結(jié)束后,再行取出被動土。關于坑底保護層的土方開挖,應該最大限度地調(diào)動施工現(xiàn)場的人力和物力,實現(xiàn)施工過程的無縫對接,減少對土體的擾動,維系基坑施工的穩(wěn)定性[3]。在同一基坑土方開挖施工中,為了保證施工質(zhì)量,減少施工停頓是十分有效的舉措。在開挖完成之后。墊層和周邊支撐必須盡快執(zhí)行,有利于減少支護結(jié)構(gòu)的變形。如果基坑開挖的擬施工地點條件十分惡劣,則應該通過埋置土壓力盒的方法進行處理。此外,在開挖施工過程中,做好實時監(jiān)控也是保證開挖質(zhì)量的重要方法。
2.4 軟土地區(qū)深基坑開挖支護施工
在軟土地區(qū)的深基坑施工過程中,開挖支護施工對于施工安全有著不可替代的作用。由于基坑的開挖,支護結(jié)構(gòu)周圍的水土壓力平衡遭到破壞,墻體的變形位移十分容易發(fā)生。為了防止墻體的變形位移,合理、科學的深基坑支護技術必須實施。在實踐中,支撐技術、錨桿技術、無支撐錨錠技術等都有著廣泛的應用。內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)的適用性更是廣泛。鋼筋混凝土樁排樁墻和地下連續(xù)墻的應用更是效果顯著。
3.1 防護措施概述
在軟土地區(qū)的深基坑工程中,將鋼板樁應用于開挖防護,效果顯著。鋼板樁有其自己的優(yōu)點,堅固耐用、強止水效果、材料可循環(huán)利用、施工方便等都是其廣泛應用且應用效果顯著的重要原因。在工程實踐中,日標拉森系列的Ⅲ型和Ⅳ型鋼板樁的應用最為廣泛[4]。在現(xiàn)場施工過程中,當基坑開挖1m以后,采取鋼板樁進行開挖防護,并在基坑四周設計圍護結(jié)構(gòu),與鋼板樁連為一體,保證鋼板樁的整體穩(wěn)定效果。采用長臂挖掘機進行基坑開挖,直至挖掘到標準位置。關于鋼板樁的防護尺寸,應該根據(jù)結(jié)構(gòu)物來確定,通常情況下,要比結(jié)構(gòu)物超出2m,從而為支護和結(jié)構(gòu)模板之間預留出充足的工作空間,避免模板與支護結(jié)構(gòu)的碰撞。
3.2 防護措施的施工方法
在鋼板樁防護措施的施工過程中,首先應該做好施工機具的選擇工作。在利用液壓打樁錘進行施工是現(xiàn)階段鋼板樁施工的主要機具?,F(xiàn)階段,打拔鋼板樁的機械主要有兩類:①液壓打樁機,其在使用過程中需要安裝在挖掘機上;②振動打樁機,其在使用過程中需要借助于吊車發(fā)揮功效[5]。通過液壓打樁機的使用,施工速度和效率得到了大大提高,施工安全性得到了有效保障,施工成本得以有效控制。
在形成樁墻后,鋼板樁容易發(fā)生滲漏問題,對深基坑工程的質(zhì)量有著嚴重影響。為了防止這種問題的發(fā)生,應該在板樁插打之前進行合理的鎖口潤滑和防滲處理。在鋼板樁的鎖口兩側(cè),應該涂抹熱的混合油膏,從而使得插打過程中的摩擦阻力大大降低,增加防滲性能?;旌嫌透嗟闹饕煞譃辄S油、瀝青、干鋸末和干粘土,其質(zhì)量比為2:2:2:1[6]。
在插打鋼板樁前,除了要對鎖口進行潤滑,還應該做好合攏和拔除工作,從而有效避免由于土和砂礫所引起的插樁阻力增大的現(xiàn)象,提高鋼板樁的防滲性能[7]。在合攏時,可以先將鎖口的幾根進行合攏,然后進行統(tǒng)一插打,從而有利于減少合攏誤差。在拔除時,應該現(xiàn)將其振動拔高,然后對所有板樁進行統(tǒng)一拔高,松動后方可進行拔除。
在對滲漏問題進行處理時,應該采用堵漏、防水材料進行封堵,這是應對少量滲水的有效措施。如果滲水問題較為嚴重,可以采用沙包、硅酸鈉與水泥漿進行注漿封堵,借助于硅酸鈉和水泥的化學反應,加快水泥漿的硬化速度,從而使得止水、防漏效果立竿見影[8]。
隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展,建筑工程項目數(shù)量劇增,建筑施工技術不斷完善,深基坑技術日臻成熟。尤其是在軟土地區(qū),土質(zhì)極具復雜性,施工過程中的不確定因素眾多,需要克服的技術問題也很多,施工進度和施工質(zhì)量難以保障。為此,在軟土地區(qū)的深基坑施工過程中,基坑開挖防護措施不可或缺。良好的開挖防護措施對于整個工程質(zhì)量的提高和施工安全指數(shù)的提高有著重要意義,為此,必須引起施工人員的高度重視。
[1]張玉東.淺談軟土地區(qū)深基坑開挖防護措施[J].價值工程,2012,31(6):77.
[2]趙麗.淺談鋼板防護法在軟土地區(qū)深基坑開挖中的使用[J].城市建設理論研究(電子版),2012(8).
[3]周海雄,馮俊林.淺談軟土地區(qū)深基坑開挖中的易發(fā)事故及應對措施[J].科技創(chuàng)新與應用,2013(21):221,222.
[4]顏鵬飛.軟土環(huán)境下深基坑施工引起的變形與控制[J].科學與財富,2014(1):114.
[5]顏朝輝.軟土地區(qū)深基坑開挖支護措施探討[J].房地產(chǎn)導刊,2013(20):129.
[6]鄧平.上海地區(qū)軟土地基深基坑開挖與支護技術探討[J].建筑工程技術與設計,2014(36):112.
[7]鄭剛,焦瑩,李竹,等.軟土地區(qū)深基坑工程存在的變形與穩(wěn)定問題及其控制——軟土地區(qū)深基坑坑底隆起變形問題[J].施工技術,2011,40 (10):10~15.
[8]丁士龍,張昊,徐長節(jié),等.長短樁在深厚軟土基坑中的應用[J].低溫建筑技術,2014,36(9):130~131.
TU753
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1673-0038(2015)24-0092-02
2015-5-20